вторник, 7 февраля 2012 г.

Зарегистрированы нейтринные следы редкой реакции, протекающей на Солнце

Зарегистрированы нейтринные следы редкой реакции, протекающей на СолнцеКоллаборация Borexino, в которую входят физики из Италии, США, Германии, России и Польши, объявила о регистрации солнечных нейтрино, испускаемых в редкой термоядерной реакции.

Речь идёт о так называемой pep-реакции вида p+ + е + p+2Н + νе. Испускаемые в ней электронные нейтрино νе имеют характерную энергию в 1,44 МэВ, а сама реакция, приводящая к образованию дейтерия, представляет собой одну из ветвей протон-протонного цикла — совокупности естественных превращений, в ходе которых звёздный водород преобразуется в гелий. Ветвь эта считается побочной: лишь один из 400 атомов дейтерия, подаваемых в протон-протонный цикл, образуется в pep-реакции.

Согласно теории, протон-протонная цепочка должна быть основным источником энергии в звёздах, сравнимых по размеру с Солнцем (или менее крупных). В более массивных светилах значительный вклад в энерговыделение даёт другой цикл преобразования водорода в гелий — углеродно-азотно-кислородный (CNO). Спектр нейтрино, испускаемых в реакциях этого цикла, можно представить как сумму трёх непрерывных спектров с конечными энергиями в 1,19, 1,73 и 1,74 МэВ. Хотя в случае Солнца общий поток нейтрино от CNO-процесса сравним с потоком νе от pep-реакции, выделять CNO-частицы, лишённые выраженных характерных особенностей, сложнее.

Эксперимент Borexino, ориентированный на обнаружение солнечных нейтрино, проводится в подземной итальянской Национальной лаборатории Гран-Сассо, защищённой мощным слоем горных пород, задерживающим частицы космических лучей. Сам детектор Borexino имеет комплексную структуру, центральным элементом которой служит нейлоновая сфера диаметром в 8,5 м, удерживающая 278 т жидкого сцинтиллятора — псевдокумола с добавками дифенилоксазола. Этот объём отделён от 2 200 фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), регистрирующих сцинтилляционные фотоны, слоем буферной жидкости массой в 890 т, заключённой в сферу из нержавеющей стали диаметром 13,7 м. На внешней поверхности стальной конструкции, которая размещается в огромной ёмкости, заполненной 2 400 т сверхчистой воды, установлены ещё 200 ФЭУ, предназначенных для защиты от мюонного фона.

Сейчас участники Borexino, обработавшие данные, собранные за два с половиной года, сообщают о том, что им впервые удалось зарегистрировать солнечные нейтрино с энергией в диапазоне 1,0–1,5 МэВ. Частоту взаимодействий νе от pep-реакции в детекторе они оценили в 3,1 ± 0,6 (стат.) ± 0,3 (сист.) отсчёта/(день•100 тонн). CNO-нейтрино, как и ожидалось, обнаружены не были, и физики смогли установить только верхний порог частоты их взаимодействий: она не должна превышать 7,9 отсчёта/(день•100 тонн).

Если эти результаты ввести в модель нейтринных осцилляций, учитывающую эффект Михеева — Смирнова — Вольфенштейна, можно рассчитать поток pep-нейтрино, равный (1,6 ± 0,3)•108 см–2•с–1 (у CNO-частиц поток будет составлять меньше 7,7•108 см–2•с–1). Такие величины хорошо согласуются со Стандартной солнечной моделью.

Короткий рассказ об образовании солнечных нейтрино и общая характеристика эксперимента Borexino:

Полная версия отчёта опубликована в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам препринта, выложенного на сайт arXiv.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

Проект «Икар»: как удержать на связи межзвёздный корабль
«Икар» — амбициозный пятилетний проект, инициированный фондом Tau Zero совместно c Британским межпланетным обществом и осуществляемый Icarus Interstellar Inc. Задача его проста — отправить космический корабль к одной из ближайших звёзд (см. видео). Очевидно, что рано или поздно человечеству придётся запускать зонд для исследования с близкой дистанции одной из многочисленных планет, открываемых с...
  (читать дальше)

На экспериментальном дроне X-56A испытают особо тонкие и гибкие крылья для БПЛА будущего
Беспилотный самолёт Lockheed Martin X-56A — экспериментальная машина, построенная по модульному принципу. Её основной чертой является огромное удлинение крыла, нетипичное для современных самолётов. Разработка ведётся по Многоцелевой демонстрационной программе аэроэластичности (МДПА). Целью экспериментов с этим БПЛА является преодоление замкнутого круга современного классического самолёта. Напомн...
  (читать дальше)

Ученый: астрономическую программу надо разработать до вступления в ESO
Приоритеты развития российских исследований в области в астрономии необходимо разработать до вступления РФ в международный астрономический консорциум - Европейскую южную обсерваторию (ESO), это позволит избежать неэффективной траты средств, считает директор национального исследовательского центра "Курчатовский институт" Михаил Ковальчук. "У нас есть обширное астрономическое сообщество, есть астр...
  (читать дальше)

США выходят из европейского проекта "ЭкзоМарс", уступая место России
Американское космическое агентство НАСА готовится окончательно выйти из совместного с европейскими коллегами проекта марсианской миссии "ЭкзоМарс", полностью "расчистив поле" для участия России, сообщает Би-би-си. В свою очередь, источник в ракетно-космической отрасли сообщил РИА Новости, что переговоры Роскосмоса и Европейского космического агентства по проекту идут успешно, и стороны уже подго...
  (читать дальше)

НАСА, похоже, выходит из проекта ExoMars
Проект ExoMars был инициирован Европой в 2005 году. В 2009-м Европейское космическое агентство (ЕКА) заявило о намерении выполнить его вместе с НАСА. До недавнего времени сообщалось, что в 2018 году к Марсу отправится европейский марсоход, значительная часть элементной базы которого будет американской. Предполагаемые РН для миссии — «Атлас-5» — также звёздно-полосатого производства. Но, как это ...
  (читать дальше)

Китайские ученые опубликовали детальную карту Луны
Китайские специалисты в понедельник опубликовали полную карту Луны с лучшим в мире пространственным разрешением, созданную на базе снимков, полученных зондом "Чанъэ-2", сообщает агентство Синьхуа. По словам заместителя руководителя китайской лунной программы Лю Дункуя, новые китайские карты обладают "самым высоким разрешением из всех когда-либо публиковавшихся снимков спутника Земли". Для сравн...
  (читать дальше)

Опубликованы фотографии марсианской области Большой Сирт
Европейский космический аппарат Mars Express прислал новые фотографии марсианской области Syrtis Major. Большой Сирт можно наблюдать с Земли даже в относительно небольшие телескопы — это почти круглая тёмная область 1300×1500 км. В 1659 году её обнаружил Христиан Гюйгенс. Именно с её помощью он оценил продолжительность суток на Марсе. Поначалу астрономы считали, что это океан, ибо уровень воды...
  (читать дальше)

«Хаббл» сфотографировал спиральную галактику NGC 1073
Космический телескоп «Хаббл» сфотографировал спиральную галактику NGC 1073, расположенную в направлении созвездия Кит. Млечный Путь представляет собой такую же спираль с перемычкой, поэтому изучение подобных объектов особенно полезно для понимания нашего собственного местожительства. Большинство спиральных галактик имеют подобную перемычку, и в данном случае её можно рассмотреть особенно детал...
  (читать дальше)

Полярные сияния Юпитера вызываются извержениями вулканов на его спутнике Ио
Полярное сияние можно наблюдать в тех случаях, когда заряженные частицы сталкиваются с магнитным полем планеты. На Земле это происходит лишь время от времени и из-за того, что Солнце испускает длинный язык плазмы. Юпитер же имеет постоянные кольца полярного сияния, окружающие оба полюса. Учёные давно подозревают, что виной тому — крошечная, но гиперактивная Ио, отрыгивающая около тонны серы каждую...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)